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从神经辐射场到3D高斯溅射:实时神经场景表示的跨领域综述

计算机视觉与模式识别 2025-09-30 v1

摘要

神经场景表示,如神经辐射场(NeRF)和3D高斯溅射(3DGS),已改变了3D环境的建模、渲染和解释方式。NeRF通过体积渲染引入了视图一致的照片级真实感;3DGS迅速作为一种显式、高效的替代方案出现,支持高质量渲染、更快的优化,以及集成到混合管线中以增强照片级真实感和任务驱动的场景理解。本综述考察了3DGS在SLAM、远程呈现与远程操作、机器人操控和3D内容生成中的应用。尽管这些领域存在差异,但它们共享共同目标:照片级渲染、有意义的3D结构和准确的下游任务。我们围绕统一的研究问题组织综述,解释为何3DGS正日益取代基于NeRF的方法:哪些技术优势推动了其采用?它如何适应不同的输入模态和领域特定约束?仍存在哪些局限性?通过系统比较领域特定的管线,我们证明3DGS在照片级真实感、几何保真度和计算效率之间取得了平衡。本综述提供了利用神经渲染的路线图,不仅用于图像合成,还用于感知、交互和真实与虚拟环境中的内容创作。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.23555,
  title  = {From Fields to Splats: A Cross-Domain Survey of Real-Time Neural Scene Representations},
  author = {Javed Ahmad and Penggang Gao and Donatien Delehelle and Mennuti Canio and Nikhil Deshpande and Jesús Ortiz and Darwin G. Caldwell and Yonas Teodros Tefera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.23555},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages